Глубинный металлоискатель по конструкции напоминает обычный, за исключением некоторых технических деталей. Отличием его также является повышенная чувствительность к металлическим предметам, что дает возможность обнаруживать их на большей глубине по сравнению с простым металлоискателем. Помимо этого, имеется функция избирательного поиска, то есть возможность находить предметы определенного размера, не реагируя на неподходящие по параметрам.

Схема глубинного металлоискателя

Она довольно проста, несмотря на кажущуюся сложность. Состоит металлодетектор из двух частей – принимающей и передающей. Основным устройством является генератор передатчика высокой частоты. Две рамочных антенны, одна из которых служит передатчиком сигнала, вторая приемником. Они должны располагаться строго под углом 90 градусов друг к другу для предотвращения улавливания сигналов генератора приемной антенной. При нахождении предмета из металла, магнитное поле, создаваемое генератором, подвергается искажению, и впоследствии улавливается принимающей антенной. В данном случае масса металлического предмета используется как источник излучения, отправляя производимую энергию на принимающую антенну.

Схема приемника металлодетектора

В передающее устройство входит тиристор мощностью от 0,25 до 1 Вт, генератор звука частотой 200 Гц. При нахождении металлического предмета оператор слышит звук частотой 200 Гц, сила которого зависит от величины найденного предмета и расстояния до него.

Детекторный приемник, контур колебаний которого реагирует на частоту 120 кГц, и состоящий из двух диодов. Усилителем может служить абсолютно любой генератор низких частот, которой можно найти в старом радиоприемнике. Достаточно усилителя на транзисторах в количестве 5-6 штук. Также используется транзистор в качестве усилителя тока для стрелочного прибора, позволяющий измерить уровень принимаемого сигнала. То есть, в составе прибора есть два вида индикаторов – визуальный и акустический. Частота работы настроена таким образом, чтобы не мешать работе приемника сигнала.

Схема передатчика

Необходимые детали и инструменты для сборки

Для сборки такого металлоискателя необходимо в первую очередь подготовить набор необходимых деталей и инструментов.

В случае с импульсным металлоискателем примерныйсписок деталей будет выглядеть так:

1. Электролитные конденсаторы с напряжением минимум 16 В следующих емкостей: 2 конденсатора емкостью 10 мкФ, один емкостью 2200 мкФ, 2 шт – 1 мкФ.
2. Конденсаторы из керамики: 1 шт емкостью 1 нф.
3. Пленочные конденсаторы самого минимальное значения напряжения, к примеру, 63 В – 2 шт по 100 нф.
4. Резисторы по 0, 125 Вт: 1 к — один, 1,6 к – один, 47 к – один, 62к – два, 100 к – один, 120 к – один, 470 к – один, 2 ом – один, 100 ом – один, 470 ом – один, 150 ом – один,
5. Резисторы по 0,25 Вт: 10 ом – один.
6. Резисторы по 0,5 Вт: 390 ом – один
7. Резисторы 1 Вт: 220 ом – один.
8. Резисторы переменные: 10 к –один, 100 к – один,
9. Транзисторы: ВС 557 – один, ВС 547 – один, IRF 740 – один,
10. Диоды: 1N4148 — два, 1N4007 – один.
11. Микросхемы: К157 УД2, NE555.
12. Панели для каждой из них.

Детали для металлоискателя

Из инструментов при выполнении работ понадобятся:

• Паяльник, олово, специальный припой, прочие принадлежности для пайки.
• Набор отверток, кусачки, плоскогубцы и другой слесарный инструмент.
• Материалы для производства печатной платы.

Этапы сборки металлоискателя

Процесс сборки глубинного металлоискателя своими руками включает в себя следующие этапы:

На первом этапе необходимо собрать электронную часть, а именно блок управления.

Пошагово процесс выглядит так:

• Вырезка текстолита необходимого размера.
• Подготовка рисунка печатной платы и его перенесение непосредственно на плату.
• Подготовка травильного раствора. В его состав входят соль поваренная, электролит и пероксид водорода.
• Травление платы и просверливание технологических отверстий.
• Лужение платы при помощи паяльника.
• Далее наступает самый важный этап в сборке блока управления. Это подбор, поиск и припаивание деталей непосредственно на плату.
• Наматывание пробной катушки. Существует несколько вариантов ее намотки. Наиболее простой вариант – использовать провод ПЭВ размером 0,5 и намотать его 25 витков на подходящей оправе с диаметром около 19-20 см.

Лучшим вариантом будет спаять все напрямую, а уже после окончания наладки подобрать необходимые разъемы и переходники. Скрутки лучше не делать, это оказывает отрицательное влияние на чувствительность прибора.

Вторым неплохим вариантом будет сделать такое кольцо из провода витой пары. Понадобится около 2,5 – 2,7 м провода.

Для достижения максимальной чувствительности необходимо выполнить следующие действия:

1. Намотать 25 витков провода.
2. Провести тест, отрезая небольшие куски провода и наблюдая за повышением чувствительности.
3. Необходимо проделывать это до тех пор, пока чувствительность не начнет снижаться.
4. Подсчитать число витков, намотать окончательный вариант катушки, добавив 1-2 витка. Таким образом, достигается максимальное значение чувствительности.

По окончании основных работ, блок управления, катушка и остальные детали закрепляются на своих местах на штанге. Металлоискатель можно включать и проверять.

Возможные проблемы при сборке

• Собранный прибор не дает реакцию на металлические предметы. Причиной может быть поломка диодов, либо транзистора. Требуется заменить неисправные детали.
• Чрезмерный нагрев транзистора. Следует установить резистор меньшего сопротивления, уменьшая его до прекращения нагрева.

Сборка такого типа металлоискателей не является слишком сложной, при четком соблюдении всех правил и инструкций.

Небольшая часть людей полагает, что заводские устройства по поиску металлических предметов существенно превосходят самодельные аппараты, но это ошибочное мнение. Если грамотно сделать металлоискатель своими руками и настроить его, то он может превзойти фирменные металлодетекторы. Что, в свою очередь, сэкономит немалую денежную сумму. Но чтобы соорудить самоделку, следует знать принцип действия и конструкцию.

Принцип действия

Прибор обнаруживает металл под землей с помощью электромагнитного поля, которое создает катушка передатчика. Оно начинает взаимодействовать с объектом (практически все металлы являются токопроводящими), вследствие чего образовывается вихревый ток, колеблющий радиоволны катушки металлоискателя. Экранирование на ЭВМ будет улавливать помехи даже тех металлов, которые не проводят электричество, но в том случае, если они обладают электромагнитными свойствами.

Когда оборудование начинает улавливать помехи, то данные сразу поступают на блок управления . Эта деталь детектора производит звуковой сигнал, оповещающий о том, что находка обнаружена. Звук может быть сильным или слабым. Сильный сигнал говорит о том, что предмет находится неглубоко, а слабый, наоборот. На расстоянии 50 см может находиться монета, ее сигнал будет слабым. И с таким же уровнем звукового оповещения на глубине 100 см могут лежать крупные предметы в виде каски, оружия и так далее. Этот фактор обязательно берется во внимание.

Некоторые заводские дорогостоящие модели выводят полученные данные на монитор, их очень сложно соорудить на дому. Детектор «Пират» является самым простым в сборке. Поэтому на его примере можно разобрать процесс сборки самодельного устройства.

Если все-таки не получается сделать металлоискатель в домашних условиях, то можно пойти в магазин и купить фирменный прибор или заказать самоделку у мастеров, занимающихся сборкой на дому. Найти умельцев можно через знакомых или интернет.

Внимание ! Новички, впервые взявшиеся за сборку металлодетектора своими руками, часто путаются в электронике. В результате чего они бросают это занятие, поскольку их пугают формулы, схемы и специальные терминологии. Чтобы соорудить самодельное устройство достаточно вникнуть в суть системы, окунувшись в школьные уроки по физике.

Печатная плата

Одной из самых важных деталей прибора является плата. В дальнейшем на ней будут закрепляться все узлы детектора. Самый оптимальный метод создания платы - это ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Изготовление предполагает соблюдение всех этапов, выполнение которых должно происходить в строгом порядке.

Подробное описание сборки схемы на самодельном металлоискателе или как с нуля сделать плату:

Луды дорожек платы являются последним шагом. Раствором ЛТИ-120 обрабатывается вся поверхность.

Припаивание элементов

Изготовленная плата обязательно осматривается. Нужно убедиться, что все линии дорожки отчетливо просматриваются, а отверстия находятся на своих местах. После чего на сделанную плату металлодетектора припаиваются все необходимые элементы:

Самое сложное - это найти усилитель К157УД2. Потому что его уже давно не производят. Поэтому предпочтительнее поискать современные аналоги, подходящие под характеристики советского варианта.

Создание катушки

Для изготовления катушки нужна оправа сечением 20 см. На нее наматываются в среднем 25 витков, однако общее число можно изменять в большую или меньшую сторону. Умельцы советуют подгонять количество проволочной обмотки путем проверки устройства на монете. Может получиться и 23, и 26 виков. Только так определяется самое дальнее расстояние обнаружения мелкого предмета. Желательно применять проволоку ПЭВ толщиной полсантиметра .

После того как мастер определится с количеством проволоки, ее следует с плотным прижимом намотать на оправу. На все самодельные катушки наносится изолированная лента. Не стоит делать толстое защитное покрытие, достаточно одного слоя, чтобы не просматривались витки. Работу с самодельной катушкой можно считать завершенной.

Дополнительная комплектация

Кроме платы и катушки, придется дополнять металлоискатель другими необходимыми принадлежностями, которые значительно улучшат его работоспособность. Опытные знатоки рекомендуют оснастить прибор следующими устройствами:

1. Сигнальный динамик. Его можно снять с обыкновенного радио. Важное условие: он должен обладать сопротивлением 8 Ом. В целях экономии лучше приобрести портативный вариант китайского производства.
2. 2 потенциометра, их мощность должна быть разной. Одна модель 10 кОм, а другая - 100 кОм. Устранить помехи практически невозможно, поэтому придется их максимально минимизировать. Для этих целей послужит экранированный провод, соединяющий катушку и схему. Работать металлодетектор должен от питания 12 В не меньше.
3. Стабилизатором напряжения L7812 усиливается устойчивость электрической микросхемы. Он монтируется на входе.
4. Каркас для детектора. Он монтируется из любых материалов, имеющихся под рукой. Однако для удобности лучше воспользоваться ПВХ трубой длиной 5 м. Они часто используются для прокладки трубопроводных линий. Еще понадобится купить несколько перемычек. На верхней части устанавливается полукруглая подставка для руки. Потом надо найти герметичную пластмассовую коробку, в которую поместится плата. После этого она монтируется выше середины штанги.
5. Для запитки системы подойдет батарея от шуруповерта. Плюс состоит в том, что аккумулятор имеет малый вес и длительную работоспособность.

Важно! Весь скелет и остальные детали металлоискателя не должны быть металлическими. Их присутствие может исказить электромагнитное поле. Лучше отдать предпочтение пластику.

Настройка и проверка

Первым делом на детекторе потенциометрами настраивается чувствительность . Нужно добиться равномерного потрескивания. Настраивать желательно на мелком объекте. Сделанный металлоискатель своими руками в домашних условиях должен обнаружить его на расстоянии 30 см. Советский рубль он покажет на глубине 45 см. Более крупные предметы улавливаются с расстояния 100 см.

На очень большой глубине аппарат не сможет найти монеты и подобные мелки железки. Опытные кладоискатели, конечно, способны по звуку приблизительно понять параметры обнаруженного предмета , но тип различить нереально. Новичок в таком случае очень часто будет натыкаться на гвозди и другие ненужные железки.

Сделать металлоискатель своими руками не слишком сложно. Самодельные модели отлично подходят для тренировок начинающим кладоискателям. На них можно получить много опыта и даже важную находку. К тому же на покупку приспособления не придется тратить денежные средства. А после оттачивания навыков можно купить профессиональный детектор с монитором, который будет выискивать даже монеты на большой глубине.

Можно купить примерно за 100-300 долларов. Цена на металлодетекторы сильно взаимосвязана с их глубиной обнаружения, далек не каждый металлоискатель может "видеть" монеты на глубине в 15 см. Помимо этого на стоимости металлодететкора еще сильно сказывается наличие распознавателя типа металлов ну и типа интерфейса, модные металлоискатели порой оснащают дисплеем для удобной работы.

В этой статье будет рассмотрен пример сборки своими руками мощного металлоискателя под названием Pirat. Прибор способен улавливать под землей монеты на глубине в 20 см. Что же касается крупных предметов, то здесь вполне реальна работа на глубине и во все 150 см.

Видео работы с металлоискателем:

Такое название этот металлоискатель получил из-за того, что он является импульсным, это обозначение двух первых его букв (PI-импульс). Ну а RA-T созвучно со словом radioskot - это название сайта разработчиков, где была и выложена самоделка . По словам автора, собирается Пират очень просто и быстро, для этого хватит даже начальных навыков в работе с электроникой.

Недостатком такого устройства является то, что оно не имеет дискриминатора, то есть не умеет распознавать цветные металлы. Так что поработать с ним на загрязненных различного рода металлами участках не получится.

Материалы и инструменты для сборки:
- микросхема КР1006ВИ1 (или ее зарубежный аналог NE555) - на ней строится передающий узел;
- транзистор IRF740;
- микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 (на них собирается приемный узел);
- провод ПЭВ 0.5 (для наматывания катушки);
- транзисторы типа NPN;
- материалы для создания корпуса и так далее;
- изолента;
- паяльник, провода, прочий инструмент.

Остальные радиокомпоненты можно увидеть на схеме.

Еще нужно найти подходящую пластиковую коробочку для монтажа электронной схемы. Еще будет нужна пластиковая труба для создания штанги, на которую крепится катушка.

Процесс сборки металлоискателя:

Шаг первый. Создаем печатную плату
Самой сложной частью устройства является, конечно же, электроника, поэтому с нее и целесообразно начать. В первую очередь нужно сделать печатную плату. Всего есть несколько вариантов плат, в зависимости от используемых радиоэлементов. Есть плата для NE555, а есть плата на транзисторах. Все необходимые файлы для создания платы есть к статье. Также в интернете можно найти и другие варианты плат.

Шаг второй. Устанавливаем электронные элементы на плату
Теперь плату нужно спаять, все электронные элементы устанавливаются в точности, как на схеме. На картинке слева можно увидеть конденсаторы. Эти конденсаторы являются пленочными и имеют высокую термостабильность. Благодаря этому металлоискатель будет работать более стабильно. Особенно это актуально, если пользоваться металлоискателем осенью, когда на улице временами уже достаточно холодно.

Шаг третий. Источник питания для металлоискателя
Для питания устройства нужен источник от 9 до 12 В. Важно отметить, что прибор в плане потребления энергии довольно прожорлив, и это логично, ведь он и мощный. Одной батарейки крона тут надолго не хватит, рекомендуется применять сразу 2-3 батареи, которые соединяют параллельно. Еще можно использовать один мощный аккумулятор (лучше всего заряжаемый).

Шаг четвертый. Собираем катушку для металлоискателя
В связи с тем, что это импульсный металлоискатель, здесь точность сборки катушки не так важна. Оптимальным диаметром является оправка 1900-200 мм, всего нужно намотать 25 витков. После того, как катушка будет намотана, ее нужно хорошенько обмотать сверху изолентой для изоляции. Чтобы увеличить глубину обнаружения катушки, нужно намотать ее на оправку диаметром порядка 260-270 мм, а количество витков снизить до 21-22. Провод при этом используется диаметром 0.5 мм.

После того, как катушка будет намотана, ее нужно установить на жестком корпусе, на нем не должно быть металла. Здесь нужно немного подумать и поискать любой подходящий по размерам корпус. Он нужен для того, чтобы защитить катушку от ударов во время работы с устройством.

Выводы от катушки припаиваются к многожильному проводу, диаметром около 0.5-0.75 мм. Лучше всего, если это будут два, свитые между собой провода.

Шаг пятый. Настраиваем металлоискатель
При сборке точно по схеме настраивать металлоискатель не требуется, он и так имеет максимальную чувствительность. Для более тонкой настройки металлоискателя нужно покрутить переменный резистор R13, нужно добиться редких щелчков в динамике. Если достичь этого получается только в крайних положения резистора, то необходимо сменить номинал резистора R12. Переменный резистор должен настраивать устройство на нормальную работу в средних положениях.

Многие люди ошибочно считают, что если сделать металлоискатель своими руками, он будет иметь качество намного хуже, чем заводской. Однако самодельный аппарат может быть не только лучше, но и гораздо дешевле моделей, произведённых на заводе. Большинство любителей поискать различные клады для экономии средств ищут дешёвые варианты. Как правило, в результате они самостоятельно собирают металлоискатель.

Принципы работы металлоискателя

Новички на первых этапах могут пугаться различных схем и формул при самостоятельной сборке. Но если поискать доступную информацию в интернете, то можно с лёгкостью понять все нюансы. Поэтому для того чтобы в итоге получить хороший аппарат с дискриминацией, необходимо тщательно изучить различные схемы, инструкции и принцип работы металлодетектора.

Принцип работы такого устройства заклю+чается в использовании электромагнитного поля. Оно создаётся катушкой передатчика после обнаружения предмета, который проводит ток (в основном это все металлы). Процесс сопровождается характерными звуками из-за создания вихревых токов и искажения ЭПМ - катушки.

Если найденный предмет не проводит ток, но все же металлоискатель его обнаружил, то это значит, что он имеет своё электромагнитное поле.

При обнаружении предмета более дешёвые аппараты создают специальный звук после передачи информации в блок управления. Но в дорогих заводских моделях информация может отображаться и на экране.

Для того чтобы собрать аппарат качественно, нужно сначала изучить подробную инструкцию; металлоискатель своими руками изготовить не так просто. Хотя с правильным подходом это вполне реально даже без специальной подготовки. Причём, можно сделать и подводный аппарат, который сможет искать золото и другие драгоценные металлы. Хотя глубинный металлоискатель сделать вряд ли получится, такие аппараты изготовляются на заводах.

Металлоискатель состоит из:

Подготовка печатной платы

Сперва нужно подготовить печатную плату, где в последующем будут располагаться все детали и узлы металлоискателя. В основном для этого используют метод лазерно-утюжной технологии (сокр. ЛУТ).

На этом этапе для производства платы необходимо следовать таким пунктам:

Установка всех элементов

После того как плата из текстолита готова, на неё необходимо припаять элементы схемы. Их можно взять из старых и ненужных магнитофонов, телевизоров, радиоприёмников. Но в принципе, если список необходимых деталей готов, то можно все купить на радиорынке. Стоят они копейки.

Процесс монтажа выглядит следующим образом:

1. Для начала нужно установить главную микросхему. Можно использовать иностранную NE555 или советскую КР1006ВИ1, подойдут обе. Но с отечественной могут возникнуть проблемы, так как их уже не изготавливают. С иностранным аналогом проблем быть не должно. До монтажа главной детали под ней запаивается перемычка.
2. После этого устанавливается К157УД2 - двухканальный усилитель. Его можно найти в старом магнитофоне.
3. Дальше монтируются конденсаторы и резисторы.
4. На следующем этапе нужно припаять два транзистора типа ВС557 или аналоги.

Сборка катушки металлоискателя

Для того чтобы сделать качественный металлоискатель своими руками в домашних условиях, необходимо подойти с большой ответственностью к сборке катушки.

Произвести самодельную катушку можно из оправы с диаметром 20 сантиметров. Для создания такой оправы необходимо взять проволку ПЭВ 0.5 миллиметров в диаметре. Достаточно будет 25 мотков. Но в любом случае количество витков проволоки может как увеличиваться, так и уменьшаться. Для того чтобы понять, сколько в действительности нужно их сделать, для качественной работы необходимо использовать монету. Проверять следует максимальное расстояние её улавливания.

Динамик, издающий сигнал, можно снять с портативного радио. Важным фактором является его сопротивление. Оно не должно быть меньше 8 Ом. Как вариант можно использовать дешевые китайские динамики.

Монтаж дополнительных элементов

Для проведения настроек аппарата необходимы две разные по мощности модели потенциометра. Один на 100 кОм, а второй только на 10 к Ом. Во время эксплуатирования металлоискателя часто могут возникать помехи. Во избежание такого результата используется экранированный провод для соединения катушки и схемы. Но нужно понимать, что полностью избавиться от помех не выйдет. В качестве источника питания аппарата берётся батарея минимум 12 В.

Увеличить устойчивость электросхемы можно с помощью дополнительного использования стабилизатора напряжения типа L7812.

После того как все электронные элементы готовы, следует приступать к сборке каркаса для металлоискателя. Но тут необходимо дать лишь общие рекомендации, так как каждый будет собирать его из подручных средств.

Новичкам можно посоветовать:

• Приобрести 5 метров трубы из ПВХ (которые используют в водопроводе) для создания штанги, а также перемычки. Сверху трубы устанавливается специальная подставка для руки. Она позволяет более комфортно себя чувствовать при работе. Для размещения платы нужно найти любую коробку соответствующих размеров.
• Питание аппарата можно сделать из обычного аккумулятора из шуруповёрта. Плюсы использования такой батареи в её маленькой ёмкости.
• При создании корпуса конструкции нужно учесть, что лишних металлических элементов быть не должно. Они могут негативно влиять на электромагнитное поле металлоискателя.

Как проверить работоспособность

Металлоискатель на микросхеме можно проверить разными способами. Сперва настраивается чувствительность, используя потенциометры. Граничным показателем будет равномерное, очень сильное потрескивание. Например, монету в 5 рублей он должен находить с расстояния 30 сантиметров, а советский рубль - с 40 сантиметров. Большие куски металла должен обнаруживать с метра и более.

Но с другой стороны, он не сможет найти мелкие предметы на большой глубине. Тем более он не различит размеры обнаруженного метала и его тип. В связи с этим, работая на таком оборудовании, гвозди или куски ненужного металла будут частой находкой.

Многие, кто интересовался вопросом о том, как сделать самодельный металлоискатель, оказываются начинающими кладоискателями, которые не имеют необходимых средств для приобретения заводского аппарата.

Простые самодельные конструкции

На сегодня есть много способов, как можно сделать металлоискатель в домашних условиях, используя практически только подручные средства. Для реализации некоторых способов нужно иметь специальные знания в области электротехники, а другие варианты можно применять без каких-либо знаний.

Металлоискатель из компьютерных дисков

В интернете есть много информации, как можно сделать металлоискатель из компьютерных CD или DVD дисков. Схема не является сложной, и такой аппарат может сделать даже школьник. Для этого не нужно иметь опыт работы с электротехникой или специальные инструменты. Теоретически металлоискатель своими руками из телефона (сотового или стационарного) также можно сделать самостоятельно.

В качестве основного материала используют:

Для того чтобы собрать из этих деталей работающий металлоискатель, необходимо:

• Срезать с наушников штекер и снять изоляцию на 5−10 миллиметров.
• Каждый зачищенный провод нужно разделить на две части. В итоге должны образоваться четыре части.
• К каждому проводу необходимо прикрепить диск с помощью клея. Если диск односторонний, то приклеивать нужно к пишущей стороне.
• Дополнительно провода требуется зафиксировать изолентой.
• Оставшиеся разделения с проводов необходимо прикрепить к плюсу и минусу батарейки.
• Тщательно заизолировать провода.
• Включённый калькулятор следует установить к CD диску с помощью изоленты.
• Сверху положить DVD диск и соединить их скотчем.
• Сверху DVD диска прикрепить изолентой батарейку.
• Этап тестирования.

Дополнительно можно сделать ручку для удобного эксплуатирования металлоискателя. В основном такие металлоискатели используются для поиска незначительных и небольших предметов, например, для поиска металлопрофиля в стене. Для поиска различных монет и драгоценных металлов такое приспособление не годится, но для домашних нужд в самый раз.

Радиоприёмник в качестве основы

На практике используют хороший и дешёвый способ создания металлоискателя из радиоприёмника. Этот вариант ничем не хуже предыдущего, а, наоборот, отличается повышенной мощностью.

Для создания подобного металлоискателя необходимы:

• коробка от обыкновенного компьютерного диска;
• радиоприёмник, работающий на частоте АМ;
• калькулятор;
• скотч.

Использовать эти материалы следует так:

Как видно из ситуации, сделать более или менее мощный поисковый аппарат не составит никакого труда, и займёт минут 5 не больше. Этот вариант для начинающих пользователей, так как сделать его можно без микросхем, чертежей и необходимого опыта в электротехнике. К нему также можно установить ручку для удобного пользования. Аппарат идеально подойдёт для обнаружения старой проводки или металлопрофиля.

Это и есть один из самых благоразумных способов создания металлоискателя собственноручно. Решение остаётся за каждым. С одной стороны, есть возможность сэкономить до 5000 рублей, а с другой - самодельные аппараты не всегда работают так, как надо.

ЛУЧШИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Почему именно Volksturm был назван лучшим металлоискателем? Главное - схема реально простая и реально рабочая. Из множества схем металлоискателей, которые я лично делал, именно здесь всё просто, глубинобойно и надёжно! Тем более при своей простоте, в металлодетекторе есть хорошая схема дискриминации - определение железо или цветной металл находится в земле. Сборка металлоискателя заключается в безошибочной пайке платы и настройке катушек в резонанс и в ноль на выходе входного каскада на LF353. Ничего тут суперсложного нет, было бы желание и мозги. Смотрим конструктивное исполнение металлоискателя и новую усовершенствованную схему Volksturm с описанием.

Так как по ходу сборки возникают вопросы, чтоб сэкономить ваше время и не заставлять перелистывать сотни страниц форума, здесь приведены ответы на 10 самых популярных вопросов. Статья в процессе написания, так что некоторые пункты будут дополнены позже.

1. Принцип работы и обнаружения целей этого металлоискателя?
2. Как проверить Работает ли плата металлоискателя?
3. Какой резонанс выбрать?
4. Какие конденсаторы лучше?
5. Как настроить резонанс?
6. Как сводить катушки в ноль?
7. Какой провод для катушек лучше?
8. Какие детали и чем можно заменить?
9. От чего зависит глубина поиска целей?
10. Питание металлоискателя Volksturm?

Принцип работы металлоискателя Volksturm

Постараюсь в двух словах о принципе работы: передача,прием и баланс индукции. В поисковом датчике металлоискателя устанавливают 2 катушки - передающую и приемную. Присутствие металла изменяет индуктивную связь между ними (в том числе и фазу), что влияет на принимаемый сигнал, который затем обрабатывается блоком индикации. Между первой и второй микросхемой стоит коммутатор управляемый импульсами генератора сдвинутого по фазе относительно передающего канала (т.е. когда передатчик работает, приемник отключен и наоборот если приемник включен передатчик отдыхает, а приемник спокойно ловит отраженный сигнал в этой паузе). Итак, вы включили металлоискатель и он пищит. Отлично, если пищит - значит многие узлы работают. Давай разберёмся почему именно он пищит. Генератор на у6Б постоянно генерирует тональный сигнал. Далее он поступает на усилитель на двух транзисторах, но унч не откроется (не пропустит тон) пока напряжение на выходе у2Б (7-й вывод) не разрешит ему этого. Данное напряжение выставляется изменением режима с помощью этого самого резистора трэш. Им надо выставить такое напряжение, чтоб унч почти открылся и пропустил сигнал с генератора. И входные пару милливольт с катушки металлоискателя пройдя усилительные каскады, превысят этот порог и он откроется окончательно и динамик запищит. Теперь проследим прохождение сигнала, точнее сигнала отклика. На первом каскаде (1-у1а) будет пару милливольт, можно до 50. На втором каскаде (7-у1Б) это отклонение увеличится, на третьем(1-у2А) будет уже пару вольт. Но без отклика везде на выходах по нулям.

Как проверить работает ли плата металлоискателя

Вообще усилитель и ключ (CD 4066) проверяется пальцем на входной контакт RX при максимальном сопротивлении сенс и максимальным фоном на динамике. Если изменение фона есть при нажатии пальцем на секунду, то ключ и операционники работают, далее подключаем катушки RX с конденсатором контура параллельно, конденсатор на катушке TX последовательно, ложим одну катушку на другую и начинаем сводить в 0 по минимальному показанию переменного тока на первой ноге усилителя U1A. Далее берем что-нибудь большое и железное и проверяем есть в динамике реакция на металл или нет. Проверим напряжение на у2Б (7-й вывод) оно должно регулятором трэш, меняться +-пару вольт. Если нет - проблема в данном каскаде ОУ. Для начала проверки платы отключаем катушки и включаем питание.

1. Должен идти звук при положении регулятора сенс на максимальное сопротивление, коснёмся пальцем на РХ - если есть реакция, все операционники работают, если нет - проверяем пальцем начиная с u2 и меняем (обследуем обвязку) нерабочего ОУ.

2. Работа генератора проверяется программой частотомер. Штекер от наушников припаять к 12 выводу CD4013 (561ТМ2) предусмотрительно выпаяв р23 (чтоб звуковую карту не спалить). В звуковой плате использовать In-lane. Смотрим частоту генерации, ее стабильность на 8192 гц. Если она сильно смещена, то надо выпаивать конденсатор с9, если и после она не четко выделена и/или много частотных всплесков рядом - заменяем кварц.

3. Проверили усилители и генератор. Если все исправно, но все равно не работает - меняем ключ (CD 4066).

Какой резонанс катушек выбрать

При подключении катушки в последовательный резонанс,увеличивается ток в катушке и общее потребление схемы. Увеличивается расстояние обнаружения цели, но это только на столе. На реальном грунте, земля будет чувствоваться тем сильнее, чем больше ток накачки в катушке. Лучше включение параллельного резонанса, а поднимать чутье входными каскадами. Да и батареек хватит намного дольше. Не смотря на то, что последовательный резонанс применяется во всех фирменных дорогих металодетекторах, в Штурме нужен именно параллельный. В импортных, дорогих приборах, хорошая схематика отстройки от земли, поэтому в этих приборах можно позволить последовательный.

Какие конденсаторы лучше установить в схему металлоискателя

Тип подключаемого к катушке конденсатора не при чём, а если экспериментально поменяли два и увидели что с одним из них резонанс лучше, то просто один из якобы 0,1 мкФ реально имеет 0,098 мкФ, а другой 0,11. Вот и разница между ними по резонансу получается. Я использовал советские К73-17 и зелёные импортные подушки.

Как настроить резонанс катушек металлоискателя

Катушка, как самый лучший вариант, получается из штукатурных терок, склеенных эпоксидной смолой с торцов до нужного вам размера. Причем, центральная ее часть с куском ручки этой самой терки, которая обрабатывается до одного широкого ушка. На штанге же, наоборот, вилка из двух ушек крепления. Такое решение позволяет решить проблему деформирования катушки, при затягивании пластикового болта. Пазы для обмоток делают обычным выжигателем, затем установка ноля и заливка. От холодного конца ТХ, оставим 50 см. провода, который изначально не заливать, а свить из него маленькую катушечку (диаметром 3 см.) и разместить ее внутри RX, перемещая и деформируя ее в небольших пределах, можно добиться точного ноля, но делать это лучше на улице, размещая катушку у земли (как при поиске) при отключенном GEBе, если он есть, затем окончательно залить смолой. Тогда отстройка от земли, работает более- менее сносно (исключение сильно минерализованный грунт). Такая катушка получается легкой, прочной, мало подверженной термодеформации, а обработанная и окрашенная очень симпатичная. И еще одно наблюдение: если металлоискатель собран с отстройкой от грунта (GEB) и при центральном расположении движка резистора выставить ноль очень маленькой шайбой, диапазон регулировки GEBа +- 80-100 мВ. Если установить ноль большим предметом- монета 10-50 коп. диапазон регулировки увеличивается до +- 500-600 мВ. За напряжением в процессе настройки резонанса не гонитесь - у меня при 12в питания около 40В при последовательном резонансе. Чтоб появилась дискриминация конденсаторы в катушках включаем параллельно (последовательное включение нужно только на этапе подбора кондеров для резонанса) - на черные металлы будет протяжный звук, цветные - короткий.

Или ещё проще. Подключаем катушки по очереди к передающему ТХ выходу. Настраиваем в резонанс одну, а настроив её - другую. Пошагово: Подключили, параллельно катушке ткнули мультиметром на пределе переменные вольты, так-же параллельно катушке припаяли конденсатор 0.07-0.08 мкф, смотрим показания. Допустим 4 В - очень слабо, не в резонансе с частотой. Ткнули параллельно первому конденсатору второй небольшой ёмкости - 0.01 мкф (0.07+0.01=0.08). Смотрим - уже показал вольтметр 7 В. Отлично, увеличим ещё ёмкость, подключим на 0.02 мкФ - смотрим на вольтметр, а там 20 В. Великолепно, едем дальше - ещё докинем пару тысяч пик ёмкости. Ага. Уже начало падать, откатим назад. И так добиться максимальных показаний вольтметра на катушке металлоискателя. Затем аналогично с другой (приёмной) катушкой. Настроить на максимум и подключить обратно к приёмному гнезду.

Как сводить катушки металлоискателя в ноль

Для настройки нуля подключаем тестер на первую ногу LF353 и понемногу начинаем сжимать, растягивать катушку. После залива из эпоксидки - нолик точно убежит. Поэтому надо заливать не всю катушку, а оставить места для регулировки, и после высыхания доводить до нуля и заливать окончательно. Взять кусок шпагата и половину катушки обвязать одним витком к середине (к центральной части,месту соединения двух катушек) вставить в петлю шпагата кусочек палочки после чего ее крутить (натягивать шпагат) - катушка будет сжиматься, поймав нолик шпагат пропитать клеем, после почти полного высыхания опять подправить нолик повернув палочку еще чуть-чуть и залить шпагат окончательно. Или проще: Передающая закреплена в пластмассе неподвижно, а приёмную накладываем на первую на 1 см, типа как свадебные кольца. На первом выводе U1A будет писк 8 кГц - можно контролировать вольтметром переменного тока, но лучше просто высокоомными наушниками. Так вот приёмную катушку металоискателя надо то надвигать, то сдвигать с передающей до тех пор, пока на выходе ОУ писк не стихнет до минимума (или показания вольтметра не упадут до нескольких милливольт). Всё, катушка сведена, фиксируем.

Какой провод для поисковых катушек лучше

Провод для намотки катушек не имеет значения. От 0.3 до 0.8 пойдёт любой, всё равно придётся немного подбирать ёмкость для настройки контуров в резонанс и на частоту 8.192 кГц. Конечно и более тонкий провод вполне подходит, просто чем он толще, тем добротность и, как следствие чутьё - лучше. Но если намотать 1 мм - будет довольно тяжеловато таскать. На листе бумаги рисуем прямоугольник 15 на 23 см. От левого верхнего и нижнего угла откладываем по 2,5 см, и соединяем их линией. С правым верхним и нижними углами проделываем тоже самое, но откладываем по 3 см. По средине нижней части ставим точку и по точке слева и справа на расстоянии 1 см. Берем фанеру, накладываем этот эскиз и вбиваем гвоздики во все точки указанные. Берем провод ПЭВ 0,3 и мотаем 80 витков провода. Но честно говоря без разницы сколько витков. Всё равно частоту 8 кГц будем выставлять в резонанс конденсатором. Сколько намотали - столько и намотали. Я мотал 80 витков и конденсатор 0.1 мкф, если намотаете допустим 50 - ёмкость соответственно где-то 0.13 мкф поставить придётся. Далее, не снимая с шаблона обматываем катушку толстой ниткой - типа как обматывают жгуты проводов. После покрываем катушку лаком. Когда высохнет, снимаем катушку с шаблона. Затем идёт обмотка катушки изоляцией - фум лента или изолента. Далее - обмотка приёмной катушки фольгой, можно взять ленту из электролитических конденсаторов. TX катушку можно не экранировать. Не забудьте оставить РАЗРЫВ в экране 10 мм, по середине катушки. Дальше идёт обмотка фольги луженым проводом. Этот провод вместе с начальным контактом катушки у нас будет массой. И наконец обмотка катушки изолентой. Индуктивность катушек около 3,5мГ. Емкость получается около 0,1мкф. Что касается заливки катушки эпоксидкой, то я не заливал её вообще. Просто туго замотал изолентой. И ничего, два сезона отходил с этим металлоискателем без ухода настроек. Обратите внимание на влагоизоляцию схемы и поисковых катушек, ведь придётся по мокрой траве косить. Всё должно быть герметично - иначе попадёт влага и настройка поплывёт. Ухудшится чувствительность.

Какие детали и чем можно заменить

Транзисторы :
BC546 - 3шт или КТ315.
BC556 - 1шт или КТ361
Операционники :

LF353 - 1шт или меняйте на более распространенную TL072.
LM358N - 2шт
Цифровые микросхемы :
CD4011 - 1шт
CD4066 - 1шт
CD4013 - 1шт
Резисторы постоянные , мощностью 0,125-0,25 Вт:
5,6К - 1шт
430К - 1шт
22К - 3шт
10К - 1шт
390К - 1шт
1К - 2шт
1,5К - 1шт
100К - 8шт
220К - 1шт
130К - 2шт
56К - 1шт
8,2К - 1шт
Резисторы переменные :
100К - 1шт
330К - 1шт
Конденсаторы неполярные :
1нФ - 1шт
22нФ - 3шт (22000пФ = 22нФ = 0.022мкФ)
220нФ - 1шт
1мкФ - 2шт
47нФ - 1шт
10нФ - 1шт
Конденсаторы электролитические :
220мкФ на 16В - 2шт

Динамик миниатюрный.
Кварцевый резонатор на 32768 Гц.
Два сверхярких светодиода разного цвета.

Если вы не можете достать импортные микросхемы, вот отечественные аналоги: CD 4066 - К561КТ3, CD4013 - 561ТМ2, CD4011 - 561ЛА7, LM358N - КР1040УД1. У микросхемы LF353 - прямого аналога нет, но смело ставим LM358N или лучше TL072, TL062. Совсем не обязательно ставить операционный усилитель именно - LF353, я просто поднял усиление на U1A заменив резистор в цепи отрицательной обратной связи 390 кОм на 1 мОм - чувствительность значительно возросла на процентов 50, правда после этой замены ушёл ноль, пришлось на катушку в определённом месте приклеить скотчем кусочек алюминиевой пластинки. Советские три копейки чувствует по воздуху на расстоянии 25 сантиметров и это при питании 6 вольт, потребляемый ток без индикации - 10 мА. И не забудь про панельки - удобство и простота настройки значительно повысятся. Транзисторы КТ814, Кт815 - в передающую часть металлоискателя, КТ315 в УНЧ. Транзисторы - 816 и 817 желательно подобрать с одинаковым коэффициентом усиления. Заменимы на любые соответствующей структуры и мощности. В генераторе металлоискателя установлен специальный часовой кварц на частоту 32768 Гц. Это стандарт абсолютно для всех кварцевых резонаторов, которые стоят в любых электронных и электромеханических часах. В том числе и наручных и дешёвых китайских настенных/настольных. Архивы с печатной платой для варианта и для (вариант с ручной отстройкой от земли).

От чего зависит глубина поиска целей

Чем больше диаметр катушки металлоискателя, тем глубже чутьё. А вообще, глубина обнаружения цели данной катушкой, зависит прежде всего от размера самой цели. Но при увеличении диаметра катушки наблюдается уменьшение точности обнаружения объекта и даже иногда потеря мелких целей. Для объектов с монету, этот эффект наблюдается при увеличении размера катушки свыше 40 см. Итого: большая поисковая катушка, имеет большую глубину обнаружения и больший захват, но менее точно обнаруживает цель, чем маленькая. Большая катушка идеальна для поиска глубоких и больших целей, таких как клады и крупные объекты.

По форме катушки делятся на круглые и эллиптичные (прямоугольные). Эллиптичная катушка металлоискателя обладает лучшей избирательностью по сравнению с круглой, потому что ширина магнитного поля у нее меньше и в поле ее действия попадает меньше посторонних объектов. Но круглая имеет большую глубину обнаружения и лучшую чувствительность к цели. Особенно на слабо минерализованных грунтах. Круглая катушка наиболее часто используется при поиске с металлоискателем.

Катушки диаметром меньше 15 см называют маленькими, катушки диаметром 15-30 см называют средними и катушки свыше 30 см - большие. Большая катушка генерирует большее электромагнитное поле, поэтому она имеет большую глубину обнаружения, чем маленькая. Большие катушки генерируют большое электромагнитное поле и соответственно, имеют большую глубину обнаружения и покрытие при поиске. Такие катушки используются для просмотра больших площадей, но при их использовании, может возникнуть проблема на сильно замусоренных площадках потому, что в поле действия больших катушек может попасться сразу несколько целей и металлоискатель среагирует на более крупную цель.

Электромагнитное поле маленькой поисковой катушки тоже маленькое, поэтому с такой катушкой лучше всего искать на территориях сильно замусоренных всякими мелкими металлическими предметами. Маленькая катушка идеальна для обнаружения маленьких объектов, но имеет небольшую площадь покрытия и сравнительно небольшую глубину обнаружения.

Для универсального поиска хорошо подойдут средние катушки. Такой размер поисковой катушки сочетает в себе достаточную глубину поиска и чувствительность к целям с разными размерами. Я делал каждую катушку диаметром примерно 16 см и обе эти катушки укладывал в круглую подставку из-под старого монитора 15". В таком варианте глубина поиска этого металлоискателя будет такая: алюминиевая пластина 50x70 мм - 60 см, гайка М5-5 см, монетка - 30 см, ведро - около метра. Данные значения получены на воздухе, в земле будет на 30% меньше.

Питание металлоискателя

Отдельно схема металлоискателя тянет 15-20 мА, при подключенной катушке + 30-40 мА, итого вместе до 60 мА. Конечно в зависимости от типа применяемого динамика и светодиодов это значение может изменяться. Простейший случай - питание взял 3 (или даже две) последовательно подключенные литий ионные батарейки от мобил на 3,7В и при заряде разряженных аккумуляторов, когда подключаем любой блок питания на 12-13в, ток заряда начинается от 0,8А и падает до 50ма за час и тогда вообще не надо что-то добавлять, хотя ограничительный резистор конечно же не помешает. Как вообще самый простейший вариант - крона на 9В. Но учтите, что металлоискатель съест её за 2 часа. Но для настройки этот вариант питания самое оно. Крона при любых обстоятельствах не выдаст большой ток, который может спалить что-то в плате.

Самодельный металлоискатель

А теперь описание процесса сборки металлодетектора от одного из посетителей. Так как из приборов имею только мультиметр, скачал с инета виртуальную лабораторию Записных О.Л. Собрал адаптер, простенький генератор и прогнал в холостую осциллограф. Вроде показывает какую-то картинку. Далее занялся поиском радиодеталей. Так как печатки в основном выкладывают в формате «lay», скачал «Sprint-Layout50». Выяснил, что такое лазерно-утюжная технология изготовления печатных плат и как их травить. Вытравил плату. К этому времени все микросхемы были найдены. Что не нашел у себя в сарайчике, пришлось покупать. Приступил к пайке перемычек, резисторов, сокетов микросхем, и кварца из китайского будильника на плату. Периодически проверяя сопротивление на шинах питания чтобы не было соплей. Решил для начала собрать цифровую часть прибора, как наиболее легкую. То-есть генератор, делитель и коммутатор. Собрал. Поставил микросхему генератора (К561ЛА7) и делитель (К561ТМ2). Микросхемы б/ушные, выдрал из каких-то плат, обнаруженных в сарайчике. Подал питание 12В контролируя ток потребления по амерметру, 561ТМ2 стала теплой. Заменил 561ТМ2, подал питание - ноль эмоций. Меряю напряжение на ногах генератора - на 1 и 2 ногах 12В. Меняю 561ЛА7. Включаю - на выходе делителя, на 13 ноге есть генерация (наблюдаю на виртуальном осциллографе)! Картинка правда не ахти какая, но за неимением нормального осциллографа - пойдет. Но на 1, 2 и 12 ногах ничего нет. Значит генератор работает, нужно менять ТМ2. Установил третью микросхему делителя - красота на всех выходах есть генерация! Для себя сделал вывод, что выпаивать микросхемы нужно как можно аккуратнее! На этом первый шаг постройки сделан.

Теперь настраиваем плату металлоискателя. Не работал регулятор "SENS" - чувствительность, пришлось выкинуть конденсатор C3 после этого регулировка чувствительности заработала как надо. Не нравился звук возникающий в крайнем левом положении регулятора "THRESH" - порог, избавился от этого заменив резистор R9 цепочкой из последовательно соединённых резистор на 5,6 кОм + конденсатор на 47,0 мкФ (отрицательный вывод конденсатора со стороны транзистора). Пока нет микросхемы LF353 вместо неё поставил LM358, с ней советские три копейки чувствует по воздуху на расстоянии 15 сантиметров.

Поисковую катушку на передачу я включил как последовательный колебательный контур, а на приём как параллельный колебательный контур. Настраивал первой передающую катушку, подключил собранную конструкцию датчика к металлоискателю, осциллограф параллельно катушке и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы. После этого осциллограф подключил на приёмную катушку и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы на RX. Настройка контуров в резонанс занимает, при наличии осциллографа, несколько минут. Обмотки TX и RX у меня содержат по 100 витков провода диаметром 0,4. Начинаем сведение на столе, без корпуса. Просто чтоб было два обруча с проводами. А чтоб убедиться в работоспособности и возможности сведения вообще - разведём катушки друг от дрга на полметра. Тогда ноль будет точно. Затем наложив катушки внахлёст примерно 1см (как свадебные кольца) сдвигать - раздвигать. Точка нуля может быть довольно точная и поймать её сразу нелегко. Но она есть.

Когда, я поднял усиление в RX тракте МД, он начал работать неустойчиво на максимальной чувствительности, это проявлялось в том что после прохождения над целью и её обнаружении выдавался сигнал, но он продолжался и после того когда цели перед поисковой катушкой ни какой уже небыло, это проявлялось в виде прерывистых и колеблющихся звуковых сигналов. При помощи осциллографа была обнаружена и причина этого: при работе динамика и незначительной просадке питающего напряжения уходит "ноль" и схема МД переходит в автоколебательный режим, выйти из которого можно только загрубив порог срабатывания звукового сигнала. Это меня не устраивало поэтому я поставил по питанию КР142ЕН5А + сверх яркий белый светодиод чтобы поднять напряжение на выходе интегрального стабилизатора, стабилизатора на более высокое напряжение у меня небыло. Такой светодиод можно использовать даже для подсветки поисковой катушки. Динамик подключил до стабилизатора, МД после этого стал сразу очень послушный всё начало работать как надо. Думаю Volksturm действительно лучший самодельный металлоискатель!

Недавно была предложенна данная схема доработки, что позволит превратить Volksturm S в Volksturm SS + GEB. Теперь прибор станет обладать хорошим дискриминатором а также селективностью металлов и отстройкой от грунта, прибор паяется на отдельной плате и подключается вместо конденсаторов с5 и с4. Схема доработки и в архиве. Отдельная благодарность за информацию по сборке и настройке металлоискателя всем, кто принимал участие в обсуждении и модернизации схемы, особенно помогли в подготовке материала Электродыч, феска, xxx, slavake, ew2bw, redkii и другие коллеги радиолюбители.